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Temperatur- und Impuls-Datenlogger in Höhlen zur Erforschung des Klimawandels

Die robusten Tinytag Temperatur-Datenlogger überwachen die Bedingungen in einer Höhle im Rahmen eines Projekts zur Rekonstruktion des Klimawandels.

Die Messung der klimatischen Veränderungen in Höhlen mithilfe von Temperatur-Datenloggern trägt zur Erforschung klimatischer Veränderungen bei, während gleichzeitig auf Tinytag Impuls-Datenloggern beruhende Tropfenzähler Aufschluss über die Beziehung zwischen Niederschlag und der Bildung von Stalagmiten geben sollen.

Prof. Dave Mattey von der Fakultät für Geowissenschaften der Londoner Royal Holloway Universität verwendet Tinytag Datenlogger zur Messung der klimatischen Veränderungen in Höhlen.

Wir sind uns alle dessen bewusst, dass die Zukunft der Klimasysteme der Erde äußerst unsicher ist. Wettervorhersagen sind häufig sehr ungenau und zur Prognose der zukünftigen globalen Wetterlage werden Computerprogramme verwendet, die wiederum meteorologische Daten und Kenntnisse darüber erfordern, was die Wettersysteme auslöst. Da jedoch nur seit etwa einem Jahrhundert Wetterdaten verfügbar sind, wissen wir nur wenig darüber, wie die globalen Klimasysteme einander und Klimaveränderungen beeinflussen.

Geologen testen neue Methoden, den Klimawandel anhand der geologischen Entwicklung von Felsen und Fossilen eingehender zu erforschen und folglich zukünftige Veränderungen genauer vorhersagen zu können. Eine derartige geologische Entwicklung ist beispielsweise die Bildung von Tropfsteinen (Stalagmiten) in Höhlen durch den Einfluss von Regenwasser. Derartige 'Stalagmiten-Wetterstationen' können akkurat datiert werden und wachsen in einem stabilen, ungestörten Umwelt Abertausende von Jahren. Deshalb sind sie ausgezeichnete Wetterarchive der Vergangenheit.

Prof. Dave Mattey von der Fakultät für Geowissenschaften der Londoner Royal Holloway Universität verwendet Tinytag Datenlogger zur Messung geringfügiger klimatischer Veränderungen, die über Jahre hinweg in Höhlen auftreten. Er leitet ein Forschungsprojekt, bei dem in Erfahrung gebracht werden soll, wie sich Wetterveränderungen an der Erdoberfläche über der Höhle auf das Wachstum der Stalagmiten und das in diesen Tropfsteinen gespeicherte chemische 'Archiv' über Niederschlag, Außentemperatur und Vegetation auswirken. Mithilfe der robusten Tinytag Plus 2 Datenlogger werden stündlich Messungen im Innern und Äußeren der Höhle vorgenommen, die ein bisher unübertroffenes Maß an Detail liefern.

Mit einer Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent und der damit verbundenen unbarmherzigen Korrosion und Kondensation sind Höhlen ein äußerst feindliches Umfeld für Messgeräte. Außerdem sind Höhlen meist schwer zugänglich, haben keinen Stromanschluss und erfordern strapazierfähige Instrumente, die über lange Zeit zuverlässige Ergebnisse liefern. Egal, ob sie in diesem unwirtlichen Umfeld angebracht oder im Erdboden vergraben werden, die batteriebetriebenen Tinytag Temperaturlogger zeichnen die saisonalen Veränderungen korrekt auf.

Die Geologen sind außerdem daran interessiert, wie Niederschlag und die Bildung von Stalagmiten miteinander verbunden sind. Bei der Forschung stand im Vordergrund, wie lange es dauert, bis das mit Kalziumkarbonat gesättigte Grundwasser durch Erdboden und Felsgestein in die Höhle dringt. Wenn die Höhle nach einer Regenperiode rasch zu tropfen beginnt, so zeichnet die 'Stalagmit-Wetterstation' die täglichen Klimaänderungen auf. Wenn es lange dauert, bis es in der Höhle tropft oder das ganze Jahr über tropft, so registriert die 'Wetterstation' allmähliche Veränderungen und glättet die tagtäglichen Variationen.

Das Forschungsteam hat einen einzigartigen Tropfenzähler entwickelt, den abgebildeten 'Stalagmate', für den Komponenten der Tinytag Impuls-Datenlogger und ein Messfühler in einem wasserdichten Gehäuse integriert wurden. Der Stalagmate wird dann auf den Tropfsteinen in der Höhle aufgestellt, um genau zu ermitteln, wie Regenfall die Tropfraten beeinflusst. Der "Stalagmate" ist im Handel erhältlich und zur Erforschung von Höhlen und Grundwasser äußerst beliebt.

Tinytag Datenlogger werden bereits in Europa, Indien und dem Südpazifik zur Höhlen- und Klimaforschung eingesetzt. Die Tinytag Datenlogger und Impulslogger haben sich trotz der schwierigsten Bedingungen, denen sie ausgesetzt waren, bewährt. Abgesehen von einem Batteriewechsel einmal im Jahr nehmen sie in feuchten Höhlen, vergraben im Erdreich und selbst unter Wasser zuverlässige Messungen vor und liefern problemlos die benötigten Daten.

Dave Mattey ist Professor für Geochemie an der Londoner Royal Holloway Universität und seit 1989 Leiter des Instituts für stabile Isotope. Er ist ein leitender Forscher in Höhlengeologie und Klimarekonstruktion in Europa, Indien und dem Pazifik.

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